Microbiología Aplicada

Pasteur,1822-1895

“En la naturaleza el papel de lo infinitamente pequeño es infinitamente grande”

n  Estos procesos marcaron la aparición y desarrollo de la Biotecnología, ciencia que integra conocimientos de otras disciplinas -Microbiología, Bioquímica, Genética, etc.- con el objetivo de “utilizar de forma óptima seres vivos para obtener pro-ductos útiles”.

n  Los procesos de utilización industrial de los microorganismos por los humanos, inicialmente basados en ensayos y errores, y más tarde de-sarrollados en tecnologías, se denominan colecti-vamente “Microbiología Industrial”.

Microbiología Industrial y Biotecnología

n  Según dónde se aplica, se habla de:

Marina/Dulceacuícola Medicina Industria Agricultura

Uso empírico de los microorganismos en la produc-ción de alimentos

Pan no ázimo (4.000 a.C.)

Salsa de soja (shoyu) (B)

Tempeh (C)

Miso (A)

Productos de soja fer-mentada por los hon-gos Aspergillus oryzae (A y B) y por Rhizopus oligosporus (C)

Alimentos fermentados orientales (hace miles de años).

Cerveza (7.000 a.C.)

A

Elaboración de vino (5.400 a.C.)

n  La ciencia ha dado respuestas precisas para explicar tales mecanismos y ha conseguido con-trolarlos a voluntad

Fermentaciones microbianas y alimentos

Streptococcus spp.

Lactobacillus spp. Saccharomyces cerevisiae

n  En procesos tan tradicionales como los de la elaboración de queso, pan, vino, cerveza, etc., intervienen mecanismos de fermentación mi-crobiana que muchos artesanos han repetido durante siglos sin entender exactamente cada una de las causas que originaban ese resultado.

Microorganismos e industria

Frecuentemente los microorganismos industriales exhiben un metabolismo no equilibrado, en el sentido de que mani-fiestan o un mal crecimiento, o la pér-dida de determinadas cualidades (como por ejemplo, capacidad para esporular, o ciertas propiedades bioquímicas y celula-res. Por ello, y a pesar de que las cepas industriales sean capaces de crecer sa-tisfactoriamente en las condiciones alta-mente especializadas en las que se las cultiva en los fermentadores industria-les, no es extraño su pobre crecimien-to en ambientes naturales.

Tales microorganismos son los denominados microorganismos industriales*. * No todos los microorganismos pueden ser utilizados en la industria: mientras que la principal característica fisiológi-ca de los microbios aislados de la na-turaleza es el crecimiento celular, los microbios de interés industrial son or-ganismos que han sido seleccionados cuidadosamente porque fabrican uno o más productos específicos.

La Microbiología Industrial es la parte de la Microbiología que trata de la utiliza-ción de los microorganismos, generalmente cultivados a gran escala, en procesos industriales para obtener productos comerciales de valor o para realizar importan-tes transformaciones químicas.

Historia de la Biotecnología Cronología Productos Procedimientos Tendencias evolutivas Era pre-Pasteur (antes de 1865)

Vino, cerveza, vinagre, queso, yogurt, masa ácida.

Fermentación alcohólica. Fermentación del ácido acético. Fermentación del ácido láctico.

Aprovechamiento sin saberlo de la biotecnología en la ob-tención de alimentos.

Era Pasteur (1865-1940)

Butanol, acetona, etanol, ac. cítrico.

Fermentación en cultivo superficial. Purificación aeróbica de aguas residuales. Obtención de biomasa.

Procesos biotecnológicos sin exclusión total de gérmenes extraños.

Era de los antibióti-cos (1940-1960)

Penicilina y otros an-tibióticos, vacunas ví-ricas, cortisona, vita-mina B12, inhibidores de la ovulación.

Técnicas de esteriliza-ción. Procesos de sus-pensión. Cultivo de célu-las animales. Transfor-mación microbiana de materiales.

Procesos biotecnológicos con exclusión de gérmenes extra-ños y con cepas selecciona-das.

Era post-antibióticos (1960-1975)

Proteína unicelular (SCP), enzimas (de-tergentes), polisacá-ridos (xantano), jara-be de fructosa (iso-merasa) biogás, alco-hol industrial (gaso-hol).

Elaboración microbioló-gica de biopolímeros. Inmovilización de enzi-mas y células. Purifica-ción anaeróbica de aguas residuales. Fermenta-ción alcohólica.

Integración y aplicación de importantes resultados de investigaciones de ciencias biológicas y de la técnica a la biotecnología.

Nueva Biotecnología (1975)

Anticuerpos monoclo-nales, vacuna antidia-rréica, insulina humana, etc.

Técnica del hibridoma. Ingeniería genética.

Optimización constructiva de células y tecnología de proce-sos biológicos con resultados previsibles.

El descubrimiento de los efectos de los microorga-nismos sobre la materia orgánica e inorgánica

B

C n  Entre 1857-1860 Pasteur zanjó la cuestión, al demostrar que todas las fermentaciones se debían a la actividad de levaduras –A- y bacterias específicas: Lactobacillus -B-, Pedio-coccus -C-, etc.

n  El biólogo alemán Schwann, junto al botánico también alemán Friedrich T. Kützing (1807-1893) y al físico e ingeniero francés Charles Cagniard de Latour (1777-1859), todos ellos de forma independiente, habían afirmado entre 1837 y 1838 que las células de leva-duras -A- eran las responsables de la conversión de azúcares en alcohol, proceso al que llamaron “fermen-tación alcohólica”.

Theodor Schwann (1810-1882)

A

Justus Von Liebig (1810-1873)

n  Los principales químicos de la época encabezados por el padre de la bioquí-mica el alemán Liebig consideraban que los microorganismos no participaban en la fermentación: según ellos, el proceso se debía a una inestabilidad química que degradaba los azúcares a alcohol. Louis Pasteur en 1848, en su artículo titu-lado “Química de los estereoisómeros” contradice a sus colegas.

Louis Pasteur (1822-1895)

Metabolismo microbiano. Microorganismos y produc-ción de disolventes orgánicos en la I Guerra Mundial

Chaim Weizmann (1874-1952)

En 1915 el bioquímico judío Weizmann, que se terminaría convirtiendo en el primer presiden-te del estado de Israel, puso a punto en su labo-ratorio de Manchester un proceso de fermenta-ción por el que la bacteria anaeróbica Clostri-dium acetobutylicum convertía 100 toneladas de melazas en 12 de acetona (disolvente de la nitrocelulosa, usada para producir “cordita” o “pólvora sin humo”) y 24 de butanol (utilizado para hacer caucho artificial).

n  Producción de acetona y de butanol por los aliados

Carl Neuberg (1877-1956)

El bioquímico alemán Neuberg diseñó en 1914 el método que permitía a la levadura Saccharo-myces cerevisiae producir a partir de azúcar glicerol en lugar de etanol (mil toneladas/mes). De utilidad para la fabricación de nitroglicerina.

n  Producción de glicerol por el bando alemán

Productos de la Microbiología Industrial

* Cuando las células microbianas se utilizan como nutriente se denominan “proteínas de origen celular” (SCP, de “single cell protein”)

* las células microbianas se utilizan para convertir químicamente una sustancia específica en productos de interés.

*

Metabolitos primarios Metabolitos secundarios Productos del metabolismo general (no es fac-tible lograr una superproducción)

Productos del metabolismo especial (es factible lograr una superproducción)

Ampliamente distribuidos en plantas y micro-organismos

Distribución taxonómica restringida, no solo a ciertas plantas y microorganismos sino incluso a un género dado o a determinada especie.

Indispensables para la vida. No indispensables para la vida.

Síntesis extremadamente dependiente de las condiciones del crecimiento y, en especial, de la composición del medio de cultivo.

Sintetizados como una sustancia única A menudo son producidos como una familia o grupo de sustancias estrechamente relacionadas

Biomasa, etanol; aminoácidos; ácidos orgánicos; nucleótidos de purina; polisacáridos; triglicéri-dos; ácidos grasos; vitaminas y enzimas.

Antibióticos; alucinógenos; toxinas; colorantes; inmunosupresores; insecticidas; drogas anticancerosas.

Diferencias entre metabolismo primario y secundario

(a) Metabolismo primario: la formación de alcohol a partir de azúcar por Saccharo-myces cerevisiae. El producto (metabolito primario) se forma durante el proceso de obtención de la energía necesaria para el crecimiento celular, de ahí que tal forma-ción tenga lugar en paralelo con dicho cre-cimiento.

(b) Metabolismo secundario: la formación de penicilina por el hongo Penicillium chrysogenum, mostrando la separación en-tre la fase de crecimiento (trofofase) y la fase de producción (idiofase). Obsérvese que, contrariamente a lo que ocurre con los metabolitos primarios, la mayoría del pro-ducto (metabolito secundario) se forma después de que el crecimiento ha entrado en fase estacionaria.

Comparación entre metabolitos primarios y secundarios

Metabolitos primarios: etanol; aminoácidos; ácidos orgá-nicos; nucleótidos de purina; polisacáridos; triglicéridos; ácidos grasos; algunas vitaminas y algunas enzimas.

Metabolitos secundarios: an-tibióticos; alucinógenos; toxi-nas; colorantes; inmunosupre-sores; insecticidas; drogas an-ticancerosas. Se trata de un amplio espectro de productos naturales cuyo atributo más enigmático es su razón de ser.

En ambos casos se emplea el poder reductor y la energía obtenidos a partir del metabolismo primario

n  Debe estar disponible en cultivo puro.

n  Que el producto deseado lo sintetice como metabolito principal de la fermentación industrial, lo que posibilita una más fácil recuperación del producto.

n  Ha de producir una sustancia de interés.

n  Debe poseer una estabilidad genética que permita su mantenimiento en el laboratorio y en la planta industrial, de forma sencilla y du-rante mucho tiempo.

n  Ha de producir estructuras reproductoras que aseguren su inoculación en los fermenta-dores.

n  Debe crecer de forma óptima. Lo que equi-vale a hacerlo: con rapidez; sobre un sustrato barato, con requerimientos mínimos de O2 y de refrigeración, y sin generar espuma.

n  Ser fácil de manipular genéticamente (mutación y recombinación genética, bien por medio de procesos sexuales o parasexuales) y/o epigenéticamente.

n  Que sus células puedan retirarse fácilmente del medio de cultivo.

n  No ser peligroso para la salud (no solo humana sino de los animales o plantas que son eco-nómicamente importantes).

¿Qué requisitos debe cumplir un microorganismo industrial

La mejora de los microorganismos industriales

n  Los enfoques para la mejora de cepas muy pronto se separaron en dos categorías:

Ø  Epigenéticos. Vinculados con las condiciones en que las cepas llevan a cabo las fermentaciones industriales, que influyen pro-fundamente en la fisiología de los microorganismos, y con ello en sus características deseables para optimizar el proceso de fer-mentación industrial en el que participan.

Ø  De tipo genético. Directamente relacionados con modificacio-nes en su genotipo (por mutación y selección), han hecho por ejemplo posible el espectacular incremento detectado en el ren-dimiento de la producción industrial de penicilina por parte de Penicillium notatum (se ha pasado desde la formación inicial de 1,2 mg/l hasta los 50 g/l que es capaz de fabricar en la actua-lidad).

n  En la actualidad, excepto en la industria de los alimentos, son pocos los procesos co-merciales de fermentación que utilizan cepas microbianas en su estado natural. La gran mayoría utilizan mutantes, cepas silvestres sometidas a un programa de mejora genética para adaptarlas a procesos de fermentación específicos, con rendimientos altos, cepas que en la medida de lo posible cumplen los requisitos antes reseñados.

n  La alternativa más esperanzadora para la mejora de cepas in-dustriales es el uso de la tecnología del ADN recombinante. Con to-do, una dificultad para la aplicación de esta tecnología a la mejora de procesos ya existentes ha sido, hasta hace poco tiempo, la escasez de conocimientos genéticos que aún se tenía de la mayoría de los organismos de más amplio uso en la Industria. Existe pues un claro desfase entre la investigación básica y la aplicación industrial, que en los últimos años se está tratando de subsanar.

El término fermentación industrial se refiere a cualquier tipo de transformación mediada por mi-croorganismos que tiene lugar a gran escala en recipientes especiales -los denominados fermenta-dores-, con independencia de que el proceso sea o no una fermentación en el sentido bioquímico estricto de la misma.

Fermentadores: industrial (A) (esquema ilustrando su construcción y los dispositi-vos para la aireación y proceso de con-trol. Su tamaño, como se especifica en la tabla, varía en base al producto que se desea obtener); de investigación (B).

A

B

Fermentación industrial

n  Aspectos críticos de la fermentación industrial:

Ø  Características del medio de cultivo. Ø  Asepsia.

Ø  Regulación nivel O2. Ø  Control pH.

Compuesto orgánico (donador de e-)

Electrones

Fosforilación a nivel de sustrato

A Flujo de electrones durante el metabolismo fermentativo (A) y respiratorio (B)

Compuesto orgánico (donador de e-)

Compuesto inorgánico reducido (SH2; CH4, NH4

+, etc.)

Aceptor exógeno distinto al O2 B

Quimiósmosis (Fosforilación oxidativa)

Ø  Rotura de esqueletos carbonados (compuestos orgánicos). Ø  Aceptor de electrones endógeno (intermedia-rio de la ruta catabólica). Ø  La síntesis de ATP se produce tan solo durante la fosforilación a nivel de sustrato.

n  El metabolismo fermentativo se caracte-riza por:

n  El metabolismo respiratorio se caracte-riza por:

Ø  Rotura de compuestos orgánicos o inorgá-nicos. Ø  Aceptor de electrones exógeno: el O2, en la respiración aerobia; cualquier otro com-puesto oxidado (inorgánico u orgánico), en la respiración anaerobia. Ø  La síntesis de ATP se produce tanto duran-te la fosforilación a nivel de sustrato como durante la quimiósmosis (fosforilación oxida-tiva), siendo más importante ésta. Ø  Su mayor rendimiento energético.

Sustratos para la fermentación n  Los medios de cultivo líquidos de fermentación se elaboran con materiales orgánicos solubles en agua como fuente de carbono y energía más importante. Entre estos figuran mayoritariamen-te sustratos complejos (como cereales enteros -principalmente granos de cebada, maíz, avena, tri-go y arroz- o subproductos derivados de algas –azúcares, como el alginato de algas pardas-, plan-tas -pulpas, harinas, salvado, etc.-, de animales –sangre, harina de pescado, harina de hueso, etc.- e incluso de microbios -extracto de levadura-), y, en menor extensión, ciertos aceites vegetales (so-ja, palma, algodón, etc.) o determinados alcoholes (como el metanol), todos ellos disponibles en grandes cantidades, con los que se suelen elaborar medios de cultivo relativamente baratos. Además, muchos procesos microbiológicos industriales utilizan como principal ingrediente o como suplemento de sus medios de cultivo líquidos el desecho de otras industrias, cuyo empleo es además una forma de paliar el posible impacto medioambiental negativo que, habida cuenta la elevada DBO de todos ellos, acarrearía su vertido directo al medio ambiente. Entre ellos figuran:

Melazas, subproducto oscuro que queda tras extraer la mayor parte del azúcar de la remolacha o de la caña de azúcar rico en azúcar.

Melaza (caña de azúcar)

Líquido de maceración del maíz (corn steep liquor), desecho de la extracción de almidón, rico en nitrógeno y sales minerales.

Lactosuero generado en industrias leche-ras, rico en lactosa y sales minerales. Los líquidos sulfíticos, gene-

rados en industrias del pa-pel, ricos en azúcares (hexo-sas y pentosas).

n  Aunque la mayoría de las veces los propios sustratos orgánicos complejos aportan no sólo carbono y energía sino también N y el resto de factores de importancia en los procesos de fermentación (vitaminas, factores de crecimiento y minerales), en determinadas ocasiones se debe incorporar al medio una fuente de N (los compuestos más usados son el amoniaco, el nitrato o la urea). Al empleo de aminoácidos purificados se acude en casos muy especiales, tratándose siempre de procesos de fermentación en los que dichos aminoácidos sirven como precursores para la ob-tención del producto deseado.

n  Las fermentaciones sobre sustratos sólidos son típicas de hongos filamentosos y se relacionan con la capacidad que su crecimiento apical les confiere para colonizar sustratos en los que el grado de humedad es bajo (su crecimiento únicamente cesa cuando tal grado de humedad es inferior al 12%). Son de utilidad un amplio rango de materias orgánicas sólidas, entre la que se incluyen granos de cereales, leguminosas y materiales lignocelulósicos (madera, paja, etc.). Tales compuestos están formados por moléculas poliméricas, insolubles o escasamente solubles en agua.

n  Aunque la mayoría de productos de interés comercial obtenidos biotecnológicamente pueden ser producidos por fermentaciones superficiales sobre sustratos sólidos, se suelen obtener acu-diendo a fermentaciones líquidas o en profundidad, a pesar de su teórica menor rentabilidad eco-nómica. Recordemos que las materias primas transformables por conversión microbiana en com-puestos químicos útiles han de ser sometidas a pretratamientos antes de emplearlas como sus-tratos útiles en fermentaciones líquidas: molienda y lavado -caña de azúcar-; molienda, amasado y calentamiento -cereales-; licuefacción y sacarificación enzimática –convertir almidón en glucosa-, tratamientos que han de ser más drásticos cuando se acude a materiales lignocelulósicos, y que por el momento no llegan a ser suficientemente satisfactorios.

n  Algunas fermentaciones superficiales sobre sustratos sólidos ocurren de formas muy distintas, dependiendo de que sean fermentaciones dirigidas o espontáneas. Ø  Fermentaciones dirigidas. Los microorganismos son introducidos como monocultivos puros o más raramente como cultivos mixtos, como ocurre en la bioconversión de la paja en biomasa fúngica: combinamos la actuación de dos hongos ascomicetos -uno degradador de celulosa (Chaetomium cellulolyticum) y otro fermentador de azúcares, la levadura Candida lipolytica-.

Ø  Fermentaciones espontáneas (utilizan microorganismos indígenas). ü  Elaboración de compost (compostaje). Los iniciales microorganismos aerobios y mesófilos, des-componedores (entre los que se encuentran bacterias, levaduras y mohos) son finalmente reemplaza-dos por hongos y actinomicetos termófilos, cuya actuación convierte a los materiales lignocelulósicos en un sustrato adecuado para la producción de biomasa fúngica.

Fermentación en profundidad vs. fermentación superficial

ü  Ensilado (henificación o fermentación láctica del forraje), un método de conservación de la materia vegetal producida en exceso para alimentar en invierno a animales estabulados. Al principio de la fermentación el O2 pre-sente en el silo es consumido por: las células vegetales aún vivas; por levadu-ras del G. Mycoderma; por mohos, y por bacterias aerobias simbiontes del vegetal. Esta microbiota acaba siendo desplazada por Streptococcus faecium y Lactobacillus plantarum, bacterias lácticas que al proliferar establecen un pH ácido y agotan el escaso O2 disponible convirtiendo en totalmente anaeró-bico el proceso de fermentación final, con lo que se restringe el crecimiento potencial de microorganismos que podrían causar putrefacción.

Métodos de fermentación

Una variante de la fermentación discontinua, a la que algunos llaman “fermentación ali-mentada”, consiste en añadir los nutrientes de forma escalonada a medida que progresa la fermentación. Esta estrategia permite que, por ejemplo, la formación de metabolitos se-cundarios escape a la represión catabólica que se da en presencia de concentraciones al-tas de compuestos carbonados o nitrogenados. De ahí que los elementos críticos de la so-lución de nutrientes se suministren a baja concentración al principio de la fermentación y continúen añadiéndose a pequeñas dosis durante la fase de producción.

n  Fermentación continua. En la misma se establece un crecimiento microbiano en un sistema abierto. La solución nutritiva estéril se añade continuamente al biorreactor y una cantidad equivalente de solución ya utilizada por el microorganismo, junto con las células microbianas, se retiran simultáneamente del sistema. Han sido desarrollados procesos de fermentación continua para: la producción de SCP a partir de n-alcanos y almidones; la obtención de cul-tivos iniciadores o starters; la producción de aminoácidos y solventes orgánicos; y para la descomposición de la celulosa.

n  Fermentación discontinuas. Se lleva a cabo en fermentadores industriales que posibilitan un crecimiento microbiano en un sistema cerrado, en el que la solución esterilizada de nu-trientes se inocula con el microorganismo y se permite que se lleve a cabo la fermentación en condiciones optimas de incubación. A lo largo del proceso tan sólo se añaden O2 (aireación), un antiespumante, y ácidos o bases para controlar el pH. Obviamente la composición del medio de cultivo, la concentración de la biomasa microbiana y la concentración de metabolitos cambian generalmente de forma continua como resultado del metabolismo microbiano.

Fermentación con células inmovilizadas. Sistema de producción continua, donde los nu-trientes atraviesan un filtro o un biorreactor de columna en el que las células microbianas permanecen fijadas a partículas (compactadas –lecho empaquetado- o no -lecho fluidizado-).

n  Fermentación semicontinua. Se retira parte del producto de fermentación y se reemplaza por medio fresco. Esto se hace en el método “acetator” usado para producir vinagre.

Principales productos microbianos y procesos de interés en Microbiología Industrial y Biotecnología

Sustancias Microorganismos Productos industriales

Etanol (procedente de la glucosa) Saccharomyces cerevisiae Etanol (procedente de la lactosa) Kluyveromyces fragilis, K. marxianus Acetona y butanol Clostridium acetobutylicum 2,3-butanodiol Enterobacter, Serratia Enzimas Aspergillus, Bacillus, Mucor, Trichoderma

Productos de agricultura Giberelinas Gibberella fujikuroi

Aditivos alimentarios Aminoácidos (por ejemplo, lisina) Corynebacterium glutamicum Ácidos orgánicos (ácido cítrico) Aspergillus niger Nucleótidos Corynebacterium glutamicum, Bacillus, Candida Vitaminas Ashbya, Eremothecium, Blakeslea Polisacáridos Xanthomonas; Gluconacetobacter xylinus

Productos médicos Antibióticos Penicillium, Streptomyces, Bacillus Alcaloides Claviceps purpurea Transformaciones de esteroides Rhizopus, Arthrobacter Hormonas, interferones, etc. E. coli, S. cerevisiae, Transgénicos

Biocombustibles Hidrógeno Microorganismos fotosintéticos Metano Methanobacterium Etanol Zymomonas, Thermoanaerobacter

Fermentaciones de interés industrial Fermentación láctica Las llamadas “bacterias del ácido lácti-co” forman ácido láctico a partir del áci-do pirúvico, el producto final de la glucó-lisis (ruta fermentativa de la glucosa co-mún en muchos seres vivos), mediante una reacción catalizada por la enzima conoci-da como “lactato deshidrogenasa” (1).

1

Organismos tales como la levadura de la cerveza y algunas bacterias (como las del género Zymomonas), que en ausencia de oxigeno fermentan la glucosa convir-tiendo el ácido pirúvico surgido de la glu-cólisis en etanol y anhídrido carbónico, en lugar de en lactosa, sustituyen la “lactato deshidrogenasa” de las bacterias lácticas por las enzimas piruvato decarboxilasa (1) y alcohol deshidrogenasa (2).

Fermentación alcohólica

1

2

Usos industriales de la levadura y productos de la levadura

Saccharomyces cerevisiae

Producción industrial de levaduras

Etapas de producción y productos comunes de levadura (pas-tilla de levadura –1-, paquete de levadura seca activa –2-, frasco de levadura alimenticia en polvo –3-).

1

2-3 semanas, en refrigeración

3

2 1 año, a tempe-ratura ambiente

Bicarbonato cálcico Fosfato ácido de calcio Pirofosfato ácido de sodio Harina de arroz

Fermentación del pan

Elaboración del pan de ajo

La mayor parte del pan se obtiene mezclando harina, especialmente de trigo (pan de trigo), con agua, levadura (se utilizan cepas de Saccharomyces cerevisiae especia-les, con propiedades fermentativas óptimas para panificación: producción especial-mente alta de CO2 -de interés en el esponjamiento de la masa- y génesis de subpro-ductos que contribuyen al aroma final del pan) y sacarosa.

El resultado global de la fermentación es: el hinchamiento de la masa; la modifi-cación de la estructura del gluten (gliadi-na y gluteína, responsables de la elasticidad de la masa); el desarrollo de una textura ligera y esponjosa, y la aparición del aro-ma y sabor característico del pan ya hor-neado.

n  Transcurridos varios minutos desde la mezcla de sus ingredientes, el pan se incu-ba a temperaturas entre 25-35 ºC para impulsar la fermentación de los azúcares de la masa (a la sacarosa añadida se unen la glucosa y la maltosa producidas a partir del almidón del cereal, bajo la acción de α y β-amilasas generadas por el propio cereal) por S. cerevisiae, formando alcohol y CO2.

Completada la fermentación (puede durar hasta 24 h.), el proceso de panificación de la masa evapora el etanol pero no elimina las burbujas de gas, que permanecen en ella contribuyendo a la textura típica del pan.

Producción de vinagre*

Para hacer pan de centeno con masa levada se emplea un cultivo mixto de lactobacilos y levaduras. Las bacterias lácticas desactivan el efecto de las amilasas y favorecen la gelatinización de la masa confiriendo al pan, además de un sabor característico (el de los ácidos -acético y láctico- surgidos durante la fermenta-ción láctica), su textura esponjosa (en el entorno ácido que pro-porcionan se puede retener el CO2 producido por la levadura du-rante la fermentación alcohólica).

n  Los panes elaborados con harina de centeno poseen menos contenido de gluten y eso hace que la estructura de la masa no retenga el CO2 emitido por la fermentación, por lo que se levan menos en la fermentación que los panes elaborados con harinas de trigo.

CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH A l d e h i d o -deshidrogenasa

A l c o h o l -deshidrogenasa

* Del francés “vin aigre” (vino agrio)

Acetobacter aceti

Gluconobacter oxydans

Oxidación de etanol a ácido acético. El proceso, llevado a cabo por bacterias del ácido acético de los géneros Acetobacter, Gluconoace-tobacter y Gluconobacter, es clave para la producción del vinagre.

Gluconoacetobacter diazotrophicus

En primer lugar, S. cerevisiae fermenta el azúcar hasta etanol. Posteriormente, especies de Acetobacter, Gluconoacetobacter o Gluconobacter, bacterias aerobias estrictas procedentes de un cultivo o del propio equipo y utensilios usados para la obtención del vinagre, oxidan el etanol del vino (blanco o tinto) o de la sidra de forma incompleta hasta ácido acético y agua, en vez de CO2 y agua, como hacen la mayoría de los microorganismos.

n  También se puede producir vinagre por fermentación simple llevada a cabo por Acetobacter, Gluconoacetobacter o Gluconobacter sp., a partir de una mezcla de alcohol pu-ro en agua: llamado vinagre destilado, un producto incoloro.

n  Existen varios procedimientos para obtener vinagre. To-dos se diseñan de forma que se suministre suficiente O2 pa-ra que el etanol se oxide hacia ácido acético.

El vinagre obtenido se puede comercializar inmediatamente o se puede someter a un envejecimiento en botas, durante 1-2 meses, para mejorar su calidad.

ü  El más habitual en la industria moderna -conocido como mé-todo del acetator-, la versión actual y rápida del clásico método de Orleans, consiste en rellenar un fermentador con 1/3 de vinagre y 2/3 de la solución de alcohol empleada (vino, sidra, etc.), aireándolo convenientemente para permitir que las bacterias del ácido acético -que crecen en suspensión- dispon-gan del O2 adecuado (el aire se introduce por la parte superior del fermentador y se extrae por una turbina situada en la par-te inferior, pasando por una trampa para retirar sustancias volátiles antes de ser liberado a la atmósfera). Tras permitir la fermentación durante 12 h. se retiran 2/3 del producto y se sustituyen por solución alcohólica, y así sucesivamente.

n  El vinagre es una solución de ácido acético a una concentración mínima superior al 4% obtenida microbiológicamente por fermentación doble del azúcar de zumo de frutas (ge-neralmente de manzana o de uva, para obtener respectivamente vinagre de sidra o de vino).

Esquema de un tipo de generador de goteo de vinagre. El líquido alcohólico (zumo de frutas fer-mentado) se deja gotear a través de virutas de madera de haya y desde el fondo se inyecta aire ha-cia arriba. Las bacterias del ácido acético, previamente inoculadas haciendo recircular vinagre recién acetificado (la madre del vinagre) se desarrollan adheridas a las virutas, exponiéndose así al máximo al aire y al líquido, y convierten el alcohol en ácido acético. La solución de ácido acético se acumula en una cámara colectora y se va recogiendo periódicamente. El periodo de utilización de las virutas es largo, de 5 a 30 años, dependiendo de la clase de líquido alcohólico utilizado.

<12% O2

21% O2

ü  Otro proceso industrial, relacionado con el antes llamado método alemán (también conocido como “método rápido” por ser más rápido aunque menos eficaz que el de método de Orleáns, al que se denominaba “método lento”), es el llamado método del generador de goteo (generador de Frings, 1925), un sistema que transfiere el O2 a la solución a una tasa muy alta.

Producción de derivados lácteos

n  En la actualidad la producción de derivados lácteos madurados por microorganismos ocu-pa el segundo lugar en importancia industrial, después de la producción de bebidas alcohóli-cas, entre las industrias que se basan en procesos microbiológicos. Obviamente, entre tales productos lácteos el gran protagonista es el queso, que se ha convertido en el más importan-te de todos los lácteos: en su obtención intervienen no sólo ciertas bacterias del ácido láctico sino otro tipo de microorganismos.

n  La mayoría de los derivados lácteos fermentados más tradicionales se obtienen utilizando las denominadas bacterias lácticas. Generalmente estas bacterias acceden a la leche a través los utensilios habitualmente utilizados para obtener los productos derivados de ella, en los que las bacterias lácticas permanecen viables.

n  Las características y los sabores de los diferentes productos lácteos fermentados -que incluyen, además del queso, a la leche ácida, el suero de leche cultivado, el kumis, la crema agria, el yogur y la mantequilla- dependen del tipo de bacteria láctica implicada en la fer-mentación; cada especie e incluso cepas distintas de una misma especie, o mezcla de especies dan lugar a un producto diferente. El kéfir es una leche ácida de origen caucási-co que se encuentra a la venta. Además de las bacterias lácticas contiene levaduras que fer-mentan el azúcar en menor proporción, a alcohol y CO2. El inóculo lo constituyen los granos de kéfir, que se emplean también para uso doméstico: son proteínas lácteas coaguladas y sólidas que con-tienen un cultivo mixto de bacterias lácticas (Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactobacillus spp. yStreptococcus salivarius ssp. thermophilus) y levaduras (Kluyveromyces marxianus var. lactis, Saccharomyces kefir, S. fragilis y S. cerevisiae, Candida spp. yTorulopsis spp.).

Granos de kefir

El desarrollo de la Biotecnología Moderna ha repercutido de forma beneficiosa en la industria quesera tradicional: se dispo-ne de cultivos iniciadores más aptos (en términos de producción de aroma, variedad de ácidos generados y una mayor resistencia a los fagos) y de una cantidad ilimitada de proteasas fúngicas, ca-paces de reemplazar a la a veces escasa renina –quimosina- de ter-nera (aspartil-endopeptidasa de la misma familia que la pepsina).

ü  Durante la descomposición de la leche se produce una sucesión microbiana predecible, en 4 pasos. A la producción inicial de ácido (1er paso) por Lactococcus lactis subsp. lactis rápidamente contribuye la asociada al crecimiento de más microorganismos ácido-toleran-tes (como Lactobacillus spp.) (2º paso). En este mo-mento, las levaduras y los mohos predominan, degradan-do el ácido acumulado y haciendo decrecer gradualmen-te la acidez de la leche. Con el tiempo, las bacterias proteolíticas -bacterias que digieren las proteínas lac-teas- se activan (3er paso), dando origen a un olor pú-trido y a un sabor amargo, finalmente la leche –origi-nalmente opaca- se torna transparente (4º paso).

n  La fabricación de queso es una de las biotecnologías más antiguas conocidas, comparable con la fabricación de cerveza y la de vino: desde hace más de 5.000 años las civilizaciones del Oriente próximo descubrieron que la producción de queso y de leche cuajada era una alternativa válida para poner freno a la descomposición de la leche (una degradación microbiana a la que a temperatura ambiente se veían inexorablemente sometidas las proteínas lácteas), un proceso que impedía la utilización de la le-che como nutriente básico en la dieta humana.

n  En todo el mundo se producen unas 2.000 variedades distintas de quesos, que representan aproximadamente 20 tipos generales.

n  Las etapas generales que se han de cumplimentar en la elaboración del queso son:

ü  Maduración del queso. Durante esta etapa final tienen lugar sobre el queso recién formado una gran variedad de reacciones, que conducen al desarrollo del aroma, sabor y textura carac-terística de cada tipo de queso, catalizadas por especies diferentes de microorganismos (según los quesos que se pretende elaborar).

ü  Tratamiento previo de la leche. Consiste en permitir que en la leche (higienizada, pasteurizada y debidamen-te dosificada) se desarrollen las bacterias del ácido láctico, lo que conlleva una acidificación de la leche, o añadirle renina (quimosina), una enzima que se extrae del abomaso o cuajar de las vacas, si se pretende obtener un producto final no ácido -como el requesón-. A veces, y según el destino reservado a la leche tratada, también se la inocula con determinado tipo de microorganismo. ü  Coagulación de la leche. Conversión de la leche en una masa sólida -el cuajo-, que surge cuando la fracción proteica de la leche -la caseína- se desnaturaliza y pre-cipita: un proceso gobernado microbiológicamente (por el ácido láctico generado por las bacterias lácticas) o por la renina, durante el cual también es arrastrada la grasa, lo que da paso al desuerado o liberación de una especie de suero o fracción líquida -el lactosuero-. ü  Separación de la cuajada sólida y del suero líquido.

ü  Prensado y moldeado de la cuajada. La etapa ante-rior y ésta se abordan conjuntamente prensando al cuajo hasta darle la forma y tamaño deseado, y marca el final de la elaboración del denominado queso fresco.

ü  Salazón. Se utiliza la sal cuando se pretende elaborar un queso menos húmedo, con otro sa-bor, y es a la cuajada a la que se añade dicha sal, bien espolvoreando sobre ella los granos de sal o sumergiéndola en agua con sal. La sal además suprime el crecimiento de microorganismos.

ü  Las esporas del hongo se inoculan a la leche fresca antes de su coagulación, o bien se mezclan con la leche coagulada y desuerada, antes de someterla al prensado y moldeado. La maduración dura como mínimo 3 ó 4 meses, a baja temperatura (7-10 ºC).

n  Los quesos de maduración superficial más característicos son el Camembert y el Brie, pertenecientes a la categoría de los quesos de tipo blandos deben su fino y distintivo sabor al crecimiento en su superficie del moho Penicillium camemberti. El micelio de este moho es blanco intenso, por lo que estos quesos tienen una corteza blanca aterciopelada muy peculiar.

n  En los quesos del tipo con "vetas" o quesos azules, represen-tantes de la categoría de los quesos semiblandos, se utilizan las especies Penicillium roqueforti o P. glaucum. En general estos quesos contienen una considerable cantidad de sal, que contribuye al crecimiento específico del hongo inoculado, evitando la presen-cia de otros microorganismos.

ü  El procedimiento más común de inocular las esporas del hongo, consiste en emplear la corteza de varios quesos diluida con agua. El período medio de maduración es de 10-15 días. ü  El queso Brie se distingue del Camembert por su mayor diámetro, aunque el espesor viene a ser el mismo, y porque además del P. camemberti o P. caseicolum y de la bacteria Brevibac-terium linens también interviene en su maduración otro hongo, el Penicilium candidum.

ü  Su sabor intenso deriva de la gran actividad lipolítica de los mohos, que da lugar a un in-cremento considerable de la presencia de ácidos grasos libres en la masa. Estos ácidos son me-tabolizados adicionalmente por el moho de una forma especial, generando entre otros productos metil-cetonas y alcoholes secundarios (de 5 a 11 átomos de C), que le dan su típico sabor a moho.

ü  Una vez conseguidos los quesos en su forma y tamaño peculiar (su peso varía desde 2-3 Kg, los de Roquefort, hasta de 7 a 15 Kg, los de Gorgonzola), se les clavan agujas para crear espacios en el interior del queso, que permiten el paso del aire necesario para el desarrollo de los mohos aeróbicos que gobiernan el proceso final de maduración en profundidad de este tipo de quesos.

ü  Existe un tipo especial de queso "azul" sin color, se conoce como queso Nuworld y posee el mismo sabor y aroma que el queso azul. En su maduración se emplea una cepa acromógena de P. roqueforti, obtenida por exposición de la cepa silvestre a la luz ultravioleta. Con este pro-ducto se consigue ofrecer un alimento pleno de sabor, en el que la presencia del microorganismo responsable no resulta tan obvia y por lo tanto puede ser mejor aceptado por algunos consumi-dores.

ü  Convendría mencionar que se deben seleccionar cuidadosamente las cepas de Propionibacterium utilizadas en el proceso: han de producir suficiente prolina, como para dar al producto final un sabor dulce, y una cantidad óptima de diacetilo, para que el queso tenga sabor man-tecoso.

ü  Los productos formados por Propionibacterium son además excelentes conservantes naturales. De hecho, cepas de la especie P. freudenreichii ssp. shermanii se cultivan en leche descremada y se desecan para formar un polvo, el producto de-nominado “microgard”, que se usa como conser-vante del requesón: inhibe el crecimiento no deseado de las bacterias gramnegativas y el de algunas levaduras y mohos.

P. freudenreichii ssp. shermanii

n  El queso suizo, un queso de tipo duro, como el Emmenthal (original del valle del mismo nombre, situado al este de Berna, es una variedad del queso francés llamado gruyère, de formato grande -60 a 110 Kg-: la variedad pequeña -de 20 a 45 Kg- es el queso llamado comté-) se obtiene por fermentación láctica/pro-piónica, mediada por bacterias del ácido láctico y por Propio-nibacterium spp., una bacteria que convierte el ácido láctico pre-sente en el cuajo de la leche de vaca triturado y molido -queso sin madurar- en propiónico, acético y CO2: mientras que los ácidos de la fermentación contribuyen al aroma y sabor especial del Emmen-tal -a nueces-, el CO2 produce sus agujeros característicos.

Queso Emmenthal

Queso comté

Enzimas microbianas y sus aplicaciones*

* Entre el 80 y el 85% de ellas son producidas por los representantes de un solo género bacteriano (Bacillus spp.) y de un género de hongos (Aspergillus spp.).

Algunos aminoácidos producidos comercialmente

Microorganismos y aditivos alimentarios

Aspartamo (E951)

A

B Éster metílico de ácido aspártico y fenilalanina (aminoácidos obtenidos industrialmente a partir de dos bacterias: Corynebacterium glutamicum –A- y Brevibacterium linens –B-). Edulcorante artificial.

Fenilcetonuria

Algunos antibióticos producidos comercialmente

Producción de cortisona utilizando un microorganismo

La primera reacción es una típica bioconversión, la formación de 11α-hidroxiprogesterona a partir de progesterona. Esta oxidación altamente especí-fica, llevada a cabo por el hongo Rhizopus nigri-cans, desvía una difícil síntesis química. Todos los demás pasos, hasta la obtención de la hormona es-teroidea llamada “cortisona”, se realizan química-mente.

Producción de vitamina C (ácido ascórbico) utilizando Gluconobacter oxydans.

Las bacterias del ácido acético llevan a cabo la oxidación incom-pleta de compuestos orgánicos como alcoholes de cadena larga y azúcares. Por ejemplo, la glucosa es oxidada hasta ácido glucóni-co; la galactosa hasta ácido ga-lactónico; la arabinosa hasta áci-do arabónico, y así sucesivamen-te. Esta característica “suboxi-dante” se aprovecha en la pro-ducción de ácido ascórbico (vita-mina C). El ácido ascórbico pue-de formarse a partir de sorbosa, pero la síntesis química de la sorbosa es difícil de conseguir. Sin embargo puede obtenerse muy fácilmente usando las bac-terias del ácido acético (como Acetobacter suboxydans, hoy día denominada Gluconobacter oxydans), que oxidan sorbitol (un alcohol fácil de producir) hasta sorbosa, en un típico proceso de “biotransformación”.

Fermentación con Gluconobacter oxydans

Extracción del ARN del virus

Plásmido de levadura Integración del plásmido

híbrido en el núcleo de una célula de levadura

La levadura fabrica la proteína víricas con poder inmunogénico

Aparición de inmunidad frente al

virus

Inyección de las proteínas víricas en un chimpancé

ARN

ADN bc vírico

Vector de clonación

Vector de expresión

Aislamiento del gen vírico de interés e introducción en el

plásmido

Ingeniería Genética y tecnología del ADN recombinante

Werner Arber (1929)

Hamilton O. Smith (1931)

Paul Berg (1926)

Howard M. Temin (1934-1994)

David Baltimore (1938)

Transcriptasa inversa

Endonucleasa de restricción

ADN ligasa +

El origen del vino

La elaboración del vino no es más que la supervisión y el refinamiento de éste proceso, de ahí que el vino se ha producido allá donde los seres humanos han vivido en las proximidades de viñas o parras silvestres.

n  La palabra “vino” sin ningún califi-cativo, es según la definición legal “el producto obtenido por fermen-tación alcohólica total o parcial de uva fresca (fruto de la especie Vitis vinifera), estrujada o no y/o del mosto”.

Siempre que las levaduras trans-portadas por el aire, entren en con-tacto con el jugo de una vid silves-tre, se producirá una fermentación espontánea de la fruta formándo-se vino de forma natural.

n  Los taninos y pigmentos de la piel de la uva (piel que recibe el nombre específico de “hollejo” o “película”) adquieren gran importancia en la ela-boración del vino:

Ø  Los vinos blancos se obtienen a partir de uvas blancas o negras privadas de su piel antes de que comience la fermentación.

Ø  Los vinos tintos se producen a partir de uvas negras, cuya piel se deja en contacto con el zumo en fermen-tación, siendo la extracción de los pigmentos del holle-jo (antocianos y flavonoides, solubles en etanol), que tie-ne lugar a medida que la fermentación progresa, la res-ponsable del color del vino.

Denominación de Origen “Montilla-Moriles”

n  Se extiende por todo el Sur de la provincia cordobesa, y es tal la calidad de los vinos que produce desde muy an-tiguo, que ni los árabes se atrevieron a descepar la co-marca hasta ciento diez años después de la invasión.

n  Sus viñedos se asientan en los terrenos ondulados y calizos (pH alcalino) de la Sierra de Montilla y Moriles Alto, en los pagos selectos de alberizas o albero (tierras blanco-amarillas), que gozan de un clima mediterráneo con cierta influencia de continentalidad.

n  En la zona, la variedad de uva mayoritariamente culti-vada es la Pedro Ximénez. Son minoritarios los cultivos de Airén, Baladí, Montepila, Moscatel y Tempranillo de Rioja.

n  Las levaduras utilizan el O2 disuelto para proliferar durante la combustión o utiliza-ción del alcohol -su principal fuente de C y energía-.

Crianza biológica (envejecimiento en un ambiente reductor)

Fuente de carbono fermentable

Concentración de etanol

Factores que afectan a la formación del velo de flor

ü  pH

ü  Superficie de con-tacto con el aire

ü  Concentración de taninos ü  Concentración de SO2

ü  La madera donde el vino envejece

ü  Grado alcohólico ü  Rango térmico

n  La crianza biológica se vincula a procesos bioquímicos llevados a cabo por levadu-ras aerobias facultativas, en su mayoría miembros del G. Saccharomyces.

n  Las levaduras forman espontáneamente un velo de superficie -el denominado “velo de flor”, debido a que se hace más osten-sible en primavera, coincidiendo con la épo-ca de floración-.

n  El vino, bajo el velo de flor, está so-metido a unas condiciones especiales co-mo consecuencia del metabolismo oxida-tivo de las levaduras que lo conforman. Ellas crean un ambiente reductor, al actuar como sumidero del O2 aportado por el aire que ocupa el tercio superior del volumen del barril, evitando así la oxidación del vino situado bajo la flor.

n  La exposición a factores externos hace que cada bota tenga unas condiciones dife-rentes y, por tanto, una evolución singular. Para conseguir una mayor homogeneidad en el vino de crianza se ideó a principio del S-XIX el sistema de “soleras y criade-ras”, un sistema de crianza dinámico para sustituir al sistema de crianza estático tradicional conocido como sistema de las añadas.

Crianza biológica. Sistema de “soleras y criaderas”

Solera

Cachón Andanada

1ª Criadera 2ª Criadera (sobretabla)

n  Este tipo de crianza se abordaba tradi-cionalmente en 3 filas de botas por cachón (nombre que los bodegueros dan al conjunto de botas que tienen las mismas caracterís-ticas, denominando �andanada��al corredor o pasillo que separa a los cachones). En la ac-tualidad, por razones de espacio, suele ha-ber más de tres filas por cachón: de ellas, la fila de botas más cercana al suelo se deno-mina �solera�; el término �criaderas� se uti-liza para referirse a las filas de botas situa-das sobre la solera (la más cercana se llama �1ª criadera�, la siguiente �2ª criadera�, etc. La última recibe el nombre de �sobretabla�).

n  El sistema de soleras y criaderas, que da origen al vino fino, es un peculiar sis-tema de almacenamiento, renovación, clarificación, homogenización y mezcla.

n  El vino de más edad y destinado al consumo se extrae de la solera. Este vino, junto al que se pierde debido a la evaporación, se reponen con el aporte del conjunto de botas de la 1ª criadera. La operación de reposición de la saca (vino extraído para la venta desde la solera de todas las andanadas) y de la merma por evaporación, se conoce en enología como �correr la escala, rocío o arrumbado�.

n  El método se apoya en 2 premisas esenciales: incorporar a la última cria-dera un vino joven de calidad y limitar las sacas realizadas a la solera (en to-tal se le extrae 1/3 de su volumen en un año, haciéndolo en 3 o 4 veces o sacas).

Ø  El descuelgue de elementos de la turbidez, que condicionan la limpidez del vino.

n  Con el rocío se consigue:

n  Durante el rocío, el vino extraído de la 1ª criadera se repone con vino de la 2ª cria-dera; el de la 2º con vino de la 3ª, y así sucesivamente, hasta la última que guarda el vino más joven y se rocía con el vino del año o con vino procedente de otra andanada, según la vejez del vino extraído desde la solera.

Ø  Mantener el velo en flor, al re-novarle periódicamente el alimen-to. Ø  Homogenizar la partida y, lo que es más importante, homogeni-zar la reposición.

Los vinos de Montilla-Moriles Joven Fino Amontillado Oloroso

------oso

Pedro Ximénez

n  Joven. Vino de color muy pálido, de aroma afruta-do y seco o ligeramente dulce (abocado). Hecho con mezclas de las distintas variedades de uva. Exce-lente para acompañar mariscos y pescados, impres-cindible en las mejores mesas. Grado alcohólico, 10º-12,5º; azúcares reductores, 0,780-1,6 g/l; densidad a 20 ºC, 0,975-0,985; acidez total (expresada en g/l de sulfúrico), 3,5-4,0; acidez volátil (expresada en g/l de acético), 0,20-0,50; pH, 2,8-3,3.

n  Fino. Vino de color pálido amarillento con algunas tonalidades oliváceas, con agradable deje amargoso y olor primaveral. Adecuado para copeo, aperitivos y mariscos. Mezclado con casera y hielo se le llama “mongás” y con Seven-up se le llama “rebujito”. Grado alcohólico, 14º-15.5º; azúcares reductores, 0,750-1,4 g/l; densidad a 20º, 0,982-0,986; acidez total (expresada en g/l de sulfúrico), 2,5-4,0; acidez volátil (expresada en g/l de acético), 0,15-0,60; pH: 3-3.3

n  Los olorosos (vinos de 18-20º, idóneos para consumir frutos secos) y los amon-tillados (vinos de 16 a 18º, idóneos para consumir aperitivos al medio día) pro-vienen de uva de maduración normal.

n  Los olorosos son vinos que en condiciones de hu-medad y temperatura muy variable se transforman en unos vinos muy evolucionados y aromáticos: los de mejor calidad se suelen designar como “palos corta-dos”, y presentan ciertos caracteres del amontillado, mientras que los de peor calidad son los llamados ”raya”.

n  El oloroso es un vino de coloración caoba oscuro y mucho cuerpo, solemne aroma que se adentra entre una sensación frondosa de vid, sol y noble madera. De crianza exclusivamente oxidativa, alta graduación alcohólica y sabor aterciopelado. Reco-mendable en las “entre horas”, para recibimientos y despedidas, con aderezo en recetas culinarias, gloria de salsas y de carnes. Grado alcohólico, 18º-20º; azúcares reductores, 2-4 g/l; densidad a 20 ºC, 0,989-0,995; acidez total (expresada en g/l de sulfúrico), 2,5-4; acidez volátil (expresada en g/l de acético), 0,35-0,80.

n  En los olorosos se ha impedido la formación de velo justo después de la fermentación alcohólica (para antes de abordar su crianza se le añade alcohol vínico hasta elevar su graduación alcohólica a 18-20º), en los amontillados tal interrupción se produce tras permitir un tiempo su crianza biológica en made-ra de roble americano, en ambos vinos no queda prácticamente nada de acetaldehído.

n  Amontillado. Vino de color oro viejo encendido, sabor cálido, avellanado cuya sedosidad tenuemente oleaginosa produce el lacrimeo peculiar en la superficie cóncava de la copa. Ideal para aperitivos añejos y compañero e ingre-diente sopas y consomés. Rey de los vinos generosos, por su crianza bajo el velo de flor en su comienzo y su enve-jecimiento oxidativo y prolongado al final de su crianza. Grado alcohólico, 16º-18º; azúcares reductores, 1,30-2,50 g/l; densidad a 20 ºC, 0,985-0.990; acidez total (ex-presada en g/l de sulfúrico), 2,50-4; acidez volátil (expre-sada en g/l de acético), 0,35-0,70; pH 2,7-3,0.

n  Pedro Ximénez (dulce). Vino puro almibarado de escogi-das uvas “pasas” Pedro Ximénez. Su delicada fluidez evoca en el paladar la impronta vitalizadora del sol andaluz y la sana pastosidad digestiva del mosto. Indispensable en postres, rico elixir para cualquier momento e ingredien-te de diversas recetas y de otros vinos (pale cream, me-dium, etc. Mezclado con fino se llama “Fifty-fifty”). Grado alcohólico: 9º-16º; azúcares reductores, superior a 150 g/l; densidad a 20º superior a 1,1; acidez total (ex-presada en g/l de sulfúrico), 2,5-4; acidez volátil (expresa-da en g/l de acético), 0,15-0,4.

Otros vinos de Montilla-Moriles n  El llamado “fino en rama” se presenta como un vino elaborado con uvas propias de la variedad Pedro Ximénez al cien por cien, cuidadosamente seleccionadas, y procedentes de un sólo pago. El fino en rama, a diferencia del resto de los finos que envejecen por el sistema de criaderas y sole-ras, se ha sometido a una crianza sin mezclar y casi estática, ya que se deja un 15 % del vino de cosechas anteriores en las botas para que sirva de escuela al nuevo. El carácter “en rama”, es de-cir, “sin filtrar”, da nombre a este fino potente y natural.

Entre ellos figuran: el “dulce medium” (mezcla de seco amontillado con dulce Pedro Ximénez, un vino de sabor almendrado, algo más seco que los cream), el “cream” y el “pale-cream”, entre otros.

n  Los “vinos de cabeceo”, mezcla de vinos secos (amontillados y olorosos -palos cortados y rayas-) con vinos dulces (vino de color, dulce Pedro Ximé-nez, arrope), forman un subgrupo intermedio de vinos bastante apreciado.

Vino y salud corporal

n  Al contrario de lo que algunos creen, el vino -como las demás bebidas alcohólicas- no es un estimulante mental: en realidad, actúa como se-dante y calmante del sistema nervioso central. Lo que sucede es que la persona se desinhibe y se atreve a actuar de forma distinta.

n  Actualmente se utiliza la vinoterapia como un tratamiento contra el estrés.

n  El consumo excesivo y prolongado es clara-mente perjudicial, mientras que el moderado puede causar ciertos beneficios saludables. La ciencia médica intenta investigar la frontera entre el consumo perjudicial y el beneficioso. La frontera es un consumo por debajo del intervalo que va desde los 250 ml/día hasta los 300 ml/día (1/3 de una botella estándar de 750 ml) para una persona adulta de media 70 kg.

n  El empleo del vino como medicina se remonta al anti-guo Egipto, donde se empleaba como infusión de diferen-tes hierbas medicinales. Hipócrates (460 a 370 a.C.) menciona su uso como desinfectante de las heridas o co-mo un vehículo de otras drogas. De la misma forma Galeno (130-200) ilustra ejemplos de su uso en medicina como tonificante y estimulante de la digestión.

Consumo perjudicial del vino:

n  Las dosis elevadas también provocan una bajada de la libido.

Consumo beneficioso:

n  El dióxido de azufre existente en el vino puede generar ataques de asma en personas sensibles.

n  El consumo frecuente de vino en dosis elevadas ocasiona lesiones tisulares (especialmente en el sistema nervioso central y el hígado) provocando en este caso, como otras bebidas alcohólicas, una pre-disposición a la cirrosis y carcinomas.

n  Se desaconseja el consumo de vino (y otras bebidas alcohólicas) a las mujeres encintas o que amamantan a sus hijos.

n  Dosis elevadas producen evidentes signos de intoxicación, sien-do un depresor de la actividad cerebral (pueden producir insom-nio o, a la inversa, el dormir profundo del embriagado).

n  Al poseer alcohol etílico el vino tiene efectos psicoactivos: en dosis muy moderadas incrementa el apetito y, al ser ansiolítico, provoca cierto grado de desinhibición. Esta característica ansio-lítica explica que, siempre en dosis bajas, sea hipnoinductor (fa-vorezca al sueño) y tranquilizante.

n  Favorece al sistema circulatorio (inhibe la formación de trombos) y, especialmente, al corazón merced a la presencia de polifenoles co-mo el resveratrol (agente anti-oxidante y anti-inflamatorio).

Vinoterapia ¿el secreto de la juventud eterna?

n  Disminuye el colesterol malo (LDL) e incrementa el bueno (HDL).

n  Reduce la incidencia de Diabetes mellitus tipo 2.

n  De utilidad en el tratamiento de enfermedades del sistema digestivo (anorexia, hipoclorhidria sin gastritis y dispepsia hiposténica).

n  El vino blanco de mesa seco no adulterado mejora la insuficiencia hepática secundaria. El contenido de taninos y las propiedades antisépticas ligeras del vi-no lo hacen valioso en el tratamiento del cólico intes-tinal, la colitis mucosa, el estreñimiento espasmódico, la diarrea y de ciertas enfermedades infecciosas del tracto gastrointestinal.

Apoyándose en el poder antioxidante e hidratante del vino, la vinoterapia es calmante y relajante, limpia y suaviza la piel. Además mejora la circulación de la sangre, quita arrugas, tiene un poder antienvejecimiento y reduce la retención de líquidos.

Concluyen que las sirtuinas no son los genes para la longevidad ni en el nematodo Caenorhabditis elegans ni en la mosca Drosophila, aunque sí son importantes para la salud (ejercen en ratones un claro efecto protector frente a las enfermedades cardiovasculares y la diabetes).

Ø  Uno de los agentes antioxidantes de la uva es el resveratrol, un po-lifenol (estilbeno, hidrocarburo aromático C14H12) presente sobre todo en la uva tinta aunque a concentraciones mínimas y muy variables.

n  Los polifenoles contenidos en las uvas, penetran en los poros de la piel, y le ayudan a eliminar toxinas y a reforzar la defensa natural protectora de la piel.

David Sinclair

ü  En un artículo publicado en Nature (11 de septiembre de 2003), David Sinclair demostró que el resveratrol prolonga la supervivencia de S. cerevisiae debido a la activación de las sirtuinas (proteínas que se encargan de reparar en las células los daños causados por los radicales libres acumulados con el paso del tiempo).

Leonard Guarentee

ü  La relación de las sirtuinas con la longevidad se citó por vez 1ª en invertebrados, en 1999 por L. Guarente.

David Gems

ü  Tanto el vínculo entre el resveratrol y las sirtuinas, como la rela-ción de las sirtuinas con la longevidad fueron rechazados por David Gems y Linda Partridge en Nature (22 de septiembre de 2012).

Linda Partridge Revidox a base de Stildvid® (extracto de granada –punicalaginas, procianidinas y ácido elágico- y selenio) y de un concentrado de uva (Garnacha y Monastrel, enriquecido en estilbenos -resveratrol-), es un complemento alimenticio de última generación “anti-envejecimiento” desarrollado por Actafarma, en cola-boración con el CSIC. Cada cápsula aporta 8 mg. de resveratrol: el equiva-lente a 45 l. de vino tinto (potencia hasta 2.000 veces el efecto que el res-veratrol presente en uvas tintas, y por tanto en el vino, tiene en el organismo).

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